第十四章内能题型训练课件2024-2025学年人教版物理九年级全一册

十四章内能题型训练 一、选择题 1．如图所示是内燃机工作循环的一个冲程，关于这个冲程的描述正确的是 (　 　) A．这是压缩冲程，将内能转化为机械能 B．这是做功冲程，将机械能转化为内能 C．这个冲程获得了动力，不是靠飞轮的惯性完成的 D．完成这一个冲程，飞轮转一圈 C 2．(2023·太原月考)(学科融合)光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。下列图中，四冲程汽油机的冲程的能量转化情况与活塞右移过程中的能量转化情况相同的是(　 　) A 3．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是(　 　) A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能 B 4 目前，某市里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图所示，下列关于冲击钻在工作过程中的能量转化的说法正确的是 ( ) A内能转化为机械能 B内能转化为电能 C只有机械能和内能的转化 D有电能、机械能和内能的转化 D 二、实验探究题 5．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是20 g，烧杯内的液体质量与初温都相同。 (1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序(甲图中)：先调整固定____的位置，再调整固定____的位置。 (2)比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验。 (3)在研究不同燃料热值实验时，记录数据如表所示，根据表中数据可判断燃料2的热值是_________J/kg。 B A 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽后液体温度/℃ 燃料的热值(J/kg) 1 15 55 2.4×106 2 15 35 ？ 甲、乙 1.2×106 (4)某同学认为利用Q＝cmΔt计算出液体吸收的热量，通过这些数据能准确计算出各种燃料的热值，你认为他通过计算得到的燃料热值与实际值相比是_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)的。 (5)利用上述装置还可以探究的实验：________________________。 偏小 探究物质吸热能力的实验 三、综合应用题 6 (2020·太原模拟)为了纪念物理学家瓦特在蒸汽机改良中的杰出贡献，人们把他的名字命名为物理量 _______ 的国际单位；如图是电火花发生器，点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远，此过程中的能量转化方式与汽油机的 ______ 冲程相似，这个过程中酒精气体的内能将 ______ (填“增大”“减小”或“不变”)。 功率 做功 减小 7. (如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过 ______ 的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的 ______ 冲程相同。某汽油机在一次工作中消耗了2 kg汽油，对外做功为2.3×107 J，则汽油机的效率是 _______。(汽油的热值为4.6×107 J/kg) 做功 压缩 25% 8．(2023·南充)某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做功____次，每次对外做功115 J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油______kg(q汽油＝4.6×107 J/kg)。 25 0.9 9．如图所示为“记忆合金魔轮”，安装在转轮上的记忆合金弹簧在高于其“转变温度”的水中缩短，在空气中伸长，在力的作用下转轮便会转动起来。若在下面放上热水，转轮就会不停地转下去，就制成了一个“永动机”。你认为这种方案 _________ (填“可行”或“不可行”)，理由是 _________________________。 不可行 永动机违背了能量守恒定律 10 小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。 (1)如图所示，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2 kg的水温度升高了5 ℃，则水吸收的热量Q吸＝ __________ J。[c水＝4.2×103 J/( kg·℃)] (2)根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多，原因是_____________________________________。 4.2×103 薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收 11 (2022·山西) 热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍柴集团发布全球首款热机的效率突破50%的商业化柴油机，这一成果的意义犹如人类历史上首次百米赛跑突破10 s。立志成为汽车设计师的小明，也想设计改造发动机，使热机的效率达到80%。考虑影响热机效率的因素，你认为小明可以在哪些方面改进创新？假如小明的设想实现了，会给我们的生活带来哪些影响？(写出一条即可) 答：内燃机的重力、内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量都会影响热机效率的大小，所以改良热机结构、减小摩擦、利用废气的热量都可以提高热机效率；热机效率提高后，可以节省燃料、减少有害气体的排放等。 12．(2022·梧州)氢燃料具有清洁、效率高等优点，被认为是理想的能源之一，目前我国部分城市已有多批氢能源公交车投放使用。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108 J/kg。问： (1)质量为0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部被质量为500 kg、温度为15 ℃的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)若这些热量恰好能供某氢能源公交车以140 kW的恒定功率匀速行驶5 min，则该氢能源公交车的效率是多少？ 解：(1)0.6 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝m氢q氢＝0.6 kg×1.4×108 J/kg＝8.4×107 J。 (2)由题意可知水吸收的热量：Q吸＝Q放＝8.4×107 J，由Q吸＝cmΔt得水升高的温度：Δt＝ eq \f(Q吸,c水m水) ＝ eq \f(8.4×107 J,4.2×103 J/（kg·℃）×500 kg) ＝40 ℃。 (3)公交车行驶5 min做的有用功：W＝Pt＝140×103 W×5×60 s＝4.2×107 J；这氢能源公交车的效率：η＝ eq \f(W,Q放) ＝ eq \f(4.2×107 J,8.4×107 J) ＝50%。 $$